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乳化剂
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乳化炸药的组成及其选择

为了满足乳化体系稳定性的要求和保证良好的爆炸性能与安全性能,乳化炸药的组分中含有无机氧化剂盐水溶液、油、蜡、乳化剂、密度调整剂、少量添加剂等多种原料,可以归结为氧化剂、燃烧剂、乳化剂和密度调整剂(敏化剂)四个主要部分,呈现为一个连续相(油相)、两个分散相(水相、敏化气泡或颗粒)。这些原料组分在乳化炸花中具有恰当选择原材料的种类,确定其合洹的含量,拟定合适的制备工艺和使用技术都是有好处的。

作为乳化炸药油相材料的有机化合物的种类很多,可供选择的范围相当宽广。一般地说,油相材料的选择与这些材料在乳化炸药中所起的作用密切相关。

(1) 随温度的变化能提供不同的黏稠度。尽管乳化炸药的最终产品可以有一个固态或接近固态的外观,但是初始配制的乳化体系中外相必须是液体或具有足够的流动性,以便于在乳化混合的温度下形成乳化液。这就是说,油相材料组分应具有随着温度的变化而提供不同黏稠度的能力。例如,柴油、机油、石蜡和蜡状聚合物等都是乳化炸药中常用的油相材料,尽管他们在常温下外观状态各异,但是在加热升温的情况下,均很容易形成流体状态,便于与乳化剂、氧化剂水深液混合乳化。

(2) 便于乳化。在乳化剂选定的情况下,首先要考虑选用的油相材料的HLB值与乳化剂的HLB佱 相匹配,以保证使用最少量的乳化剂获得最佳的乳化效果。例如,Span-80的HLB值为4.3,乳化矿物油为W/O型乳化液所需的HLB值为4.0,因此两者搭配是恰当的。其次要尽量选择那些易与乳化剂形成络合物的有机物质作为油相材料,从而得到稳定性良好的乳化炸药。

(3) 合适的黏稠度。作为乳化炸药外相的油相材料组分,其稠度通常对于保持微小的敏化气泡是很重要的,而这些气体对于使乳化炸药产品具有合乎要求的敏感度来说是必需的。如果产品在生产、储存和使用时黏度太小的话,那么敏化气泡将有聚结和逸出的趋势,对于乳化炸药的爆轰敏感度显然是不利的。另外,黏度太大,形成的乳化体系易于“老化”,对储存稳定性又不利。通常认为,油相材料的黏度以3.1Pa.s为宜。

某些高分子聚合物,如丁二烯-苯乙烯的共聚物、异丁烯-乙烯的共聚物、无规聚丙烯等,可以有效地用于改进油相材料组分。因为它们既可以调节油相材料的黏稠度,又在体系中形成高分子框架,使乳化炸药的储存稳 定性得到显著的改善。

(4) 使用方便,来源广泛,成本低廉。应当指出,任何一种油相材料要同时满足上述各项要求是比较困难的。在实际工作中,一般都是通过选用不同种类的非水溶性的有机化合物按不同比例构成的混合物作为油相材料,以充分利用每一组分的特点。例如,要求成品具有弹性、不黏手的外观状态时,宜选用蜡与合成聚合物或蜡、油、合成聚合物的混合物作油相材料;要求产品是可泵唧的或是呈脂膏状的外观状态时,一般选用油与石蜡或油、石蜡、地蜡的混合物作为油相材料。